Реферат на тему супрамолекулярная химия

Обновлено: 05.07.2024

Супрамолекулярная химия является междисциплинарной областью науки, включающей химические, физические и биологические аспекты рассмотрения сложных химических систем, связанных в единое целое посредством межмолекулярных нековалентных взаимодействий. Супрамолекулярная химия рассматривает образование и поведение ансамблей органических и неорганических молекул, исследует процессы высокоспецифичного распознавания, реагирования, транспорта, анализирует устойчивость супрамолекулярных ансамблей, динамику взаимодействия составляющих частиц, взаимное влияние и взаимопревращение компонентов. Супрамолекулярная химия использует законы органической синтетической химии для получения компонентов супрамолекулярных ансамблей, координационную химию комплексов, физическую химию для изучения взаимодействий компонент, а также понятия и законы биохимии для рассмотрения функционирования супрамолеклярных ансамблей. Со времени своего возникновения (1978 г.) супрамолекулярная химия выделилась как самостоятельный предмет со своими объектами, понятиями, постоянно расширяющимся кругом задач. К настоящему времени выработан специфический язык, описывающий понятия супрамолекулярной химии.

Существует ряд важнейших задач, развитию которых способствует супрамолекулярная химия. Так, например, одной из таких задач является разработка высокоэффективных селективных реагентов и катализаторов. Знание того, какими замечательными свойствами обладают природные катализаторы и ферменты, служит мощным стимулом для создания их синтетических аналогов из простых молекул с использованием законов супрамолекулярной химии. Дизайн и синтез молекул-рецепторов, способных к селективному связыванию органических и неорганических субстратов за счёт супрамолекулярного комплексообразования, привело к осуществлению селективного транспорта ионов через мембраны. В настоящее время получены и изучены супрамолекулярные системы, в которых происходит эффективный перенос энергии. Известны молекулярные системы, работающие как фотонные преобразующие устройства. Получены также молекулярные провода и каналы, по которым осуществляется транспорт электронов или ионов. Активно разрабатываются также переключающие устройства, используемые в генерации, обработке, передаче и регистрации сигналов. Таким образом, исследования супрамолекулярной химии являются важнейшими для разработки новых технологий катализа, создания сенсоров различного типа, в синтезе новых лекарственных препаратов, оптических устройств и при получении новых миниатюрных приборов для записи и хранения информации.

Известно, что химию определяют как науку о материи и её превращениях. Химия оперирует молекулами и материалами. Химический синтез позволяет создавать новые молекулы и новые материалы, которые до сих пор в природе не существуют. В основе химического синтеза лежит возможность создавать новые ковалентные связи между атомами. Органический синтез развился от простой молекулы мочевины до сложных природных аналогов – витаминов. Молекулярная химия развила множество сложных и могущественных методов для создания молекулярных систем. Это означает, что предметом рассмотрения химии, прежде всего, является молекула, которая определяется как совокупность атомов. Основой образования молекулы являются ковалентные связи, соединяющие атомы в молекулы.

Другая наука, тесно связанная с органической химией, является биохимия, изучающая биологические системы. По мере развития этой науки было открыто, что в построении и функционировании данных систем большую роль играют межмолекулярные слабые нековлентные взаимодействия. За счёт подобных взаимодействий осуществляются такие функции систем, как распознавание, реагирование, транспорт, регуляция. При протекании названных функций происходят следующие процессы: связывание субстрата с белком-рецептором, ферментативные реакции, иммунологические ассоциации антиген-антитело, распознавание на клеточном уровне и другие.

Супрамолекулярная химия, являющаяся следующим шагом в развитии химии, включает в своё рассмотрение сложные ансамбли органических молекул. Образование супрамолекулярных ансамблей происходит за счёт нековалентных, слабых взаимодействий. Однако эти взаимодействия являются высокоспецифичными, в основе их лежат процессы распознавания. Другими характерными процессами в супрамолекулярной химии являются изменение характеристик системы при специфичном связывании с другими молекулами (реагирование), возможность специфичного переноса других молекул через мембраны (транспорт), процессы протекания реакций между молекулами в ансамбле (катализ) – процессы аналогичные тем, что мы находим в биологических объектах.

Несомненно, понятие ансамблей молекул возникло давно. Формально к супрамолекулярным ансамблям можно отнести даже димеры уксусной кислоты, образованные за счет водородных связей (К. Вольф. Супрамолекулы, 1937 г.):

В конце 60-х – начале 70-х годов XX века стали пристально изучать законы, по которым происходит взаимодействие молекул друг с другом, ведущее к образованию ансамблей, отличающихся по своим характеристикам и свойствам от исходных молекул. Можно подчеркнуть, что супрамолекулярная химия объединяет в себе три основные научные ветви: химию (это либо органические, либо неорганические объекты), биохимию, поскольку в супрамолекулярной химии используются те же слабые нековалентные взаимодействия, те же закономерности, что открыты в биохимии, и, наконец, физическую химию, рассматривающую природу связей, принципы структурной химии, физико-химические методы исследования ансамблей.

2. Глава 2. Концепции и представления супрамолекулярной химии

Супрамолекулярная химия как новая область знаний сформировала свой язык, понятия, которые будут использоваться в дальнейшем. Если молекулярная химия за счёт образования ковалентных связей собирает атомы в одной молекуле, и эта молекула имеет определенную структуру, то органические или неорганические молекулы за счет нековалентных взаимодействий могут собираться в супрамолекулы. Структура такой супрамолекулы называется супраструктура или супрамолекулярная архитектура.

Может происходить ассоциация и с полимерными макромолекулами, если они содержат подходящие функциональные группы, например аминогруппы, карбоксильные, карбонильные группы. Известно и очень активно изучается образование комплексов между органическими молекулами (субстраты) и белками (рецепторы). Это процесс называется интеркаляцией.

Как происходит образование супрмолекулярных комплексов? Прежде всего, это самопроизвольные процессы: смешиваются растворы компонентов, которые самопроизвольно организуются в комплексы с определённой архитектурой. Приведены примеры таких комплексов. Так, в органическом растворителе происходит самопроизвольное образование комплекса, в котором катион металла связан с атомами кислорода и располагается внутри краун-эфирной полости. Второй пример – ассоциация четырёх молекул порфирина, имеющих в качестве заместителя пиридин, способный к координации с катионом цинка (II), расположенным в центре порфиринового ядра. Координация металл-гетероцикл организует молекулы порфирина в супрамолекулы кубической архитектуры.

За счёт каких сил происходит связывание молекул в ансамбли, сложные агрегаты? Это нековалентные связи, которыми являются электростатические взаимодействия, водородные связи, ван-дер-ваальсовы силы, стэкинг-взаимодействие, координационные связи. Все межмолекулярные связи отличаются небольшими энергиями образования. Образование нековалентных связей проявляется в увеличении температур плавления или кипения по сравнению с мономерной исходной молекулой, поскольку необходимо потратить энергию на разрушение межмолекулярных связи.

Большую роль при возникновении металлоорганических комплексов играет координационная связь (50-200 кДж/моль). Иногда её называют также донорно-акцепторной связью. При образовании связи один из атомов является донором и имеет электронную пару на внешней оболочке. У акцептора должна быть одна вакантная орбиталь во внешней оболочке. В состав донора входят многие гетероатомы, среди них известными по способности образовывать координационные связи являются атомы кислорода, азота, серы. Акцептором может являться протон, катион металла. Приведены примеры металлокомплексов краун-соединений. В них катион металла образует несколько координационных связей, что обуславливает значительную прочность комплекса.

3. Глава 3. Супермолекулы и супрамолекулярные ансамбли

Молекулярные ассоциаты были известны давно и изучались достаточно длительное время. Термин супер-, или сверхмолекула, (Übermolecule) появился еще в 30-е годы XX столетия. Супермолекула - это структурно организованная ассоциация координационно насыщенных химических частиц. Примером может служить димер уксусной кислоты.

Супрамолекулярная химия – это химия межмолекулярных связей, которая изучает структуру, свойства и реакционную способность ассоциатов двух или более химических частиц, удерживаемых межмолекулярными силами.

Супрамолекулярная химия делится на две широкие, частично перекрывающиеся области, в которых рассматриваются соответственно:

супермолекула представляет собой следующий уровень сложности организации материи после элементарной частицы, ядра, атома и молекулы. Супрамолекулярные частицы характеризуются определенным, заданным пространственным расположением своих компонентов, макроструктурой (архитектурой) или надструктурой, и определяются природой межмолекулярных связей, удерживающих эти компоненты в едином целом. Супрамолекулярные частицы, как и простые молекулы, обладают характеристическими структурными, конформационными, термодинамическими, кинетическими и динамическими свойствами.

В супрамолекулярных ансамблях могут быть выделены различные типы взаимодействий, различающиеся своей силой, направленностью, зависимостью от расстояний и углов. Взаимодействия в супрамолекулярных частицах варьируются в широком диапазоне — от слабых (0,5 – 5 кДж/моль) и умеренных (водородные связи, 5 – 25 кДж/моль) до сильных (25 – 150 кДж/моль) и очень сильных (координационные связи с металлом, 150 – 400 кДж/моль). За счет слабых и умеренных взаимодействий образуются ассоциаты, прочность которых сравнима с устойчивостью комплексов антиген-антитело, а в случае сильных взаимодействий возникают более устойчивые ассоциаты, связанные множеством отдельных взаимодействий.

Сочетание прочности (высокая энергия диссоциации) и способности к быстрым и обратимым изменениям (большие значения констант скорости диссоциации) – характерное свойство биологических структур: нуклеиновых кислот, белков, в том числе и ферментов. Супрамолекулярные ассоциаты могут обладать схожими характеристиками.

4. Глава 4. Основные термины и понятия супрамолекулярной химии

В супрамолекулярную химию из координационной химии практически без изменений перешло понятие лиганда - частицы, непосредственно связанной с комплексообразователем (центральным ионом). Поскольку для органических веществ иногда бывает сложно определить, какое из соединений является комплексообразователем, а какое - лигандом, компоненты супрамолекулярных ассоциатов, или супермолекул (sr), обычно называют рецептором/ами (r) (receptor) и субстратом/ами (s) (substrate). субстрат - это меньший по размеру и массе компонент, который связывается рецептором. В супрамолекулярной химии данные понятия имеют несколько более широкий смысл, чем в биологии.

Макроциклический рецептор характеризуется топичностью и порядком цикличности структуры. Топичность рецептора равна общему числу рецепторных фрагментов (участков структуры частицы, способных к распознаванию определенных субстратов), а порядок цикличности равен (m+1), где m – число макроциклических фрагментов.

Монотопные рецепторы обладают единственным рецепторным центром и могут связываться только с одним субстратом. Следует учитывать, что каждый рецепторный центр обычно состоит из ряда функциональных групп, что обеспечивает многоточечное взаимодействие рецептора с определенной группой (или группами) субстрата.

Политопные рецепторы содержат два или более различных рецепторных фрагмента связывания.

При рассмотрении размерности структуры рецепторов, супермолекул, супрамолекулярных ансамблей различают одно- (линейные), дву- (плоские) и трехмерные (пространственные) структуры.

Лигандный слой (оболочка лиганда) - это пространственная область, занимаемая лигандом (рецептором).

Поскольку объекты супрамолекулярной химии имеют довольно сложное строение, вместо точного изображения трехмерной структуры часто используют образ химической частицы - ее формальное графическое представление, упрощенную схему.

Архитектура макромолекулярной или супрамолекулярной частицы - это пространственная вторичная, третичная (по аналогии с белками) и т.д. структура сложноорганизованных частиц.

Термины соединение включения (inclusion compound), клатрат (clathrate) и соединение типа гость — хозяин (host — guest compound) характеризуют соединения, существующие только в твердом состоянии. Они не являются в строгом смысле слова дискретными супермолекулами, хотя и относятся к твердым супрамолекулярным ансамблям.

Молекулярное распознавание, превращения и перенос являются распространенными свойствами супрамолекулярных частиц. Следует отметить, что перенос и превращения относятся к свойствам большинства химических частиц. Более сложные проявления этих свойств могут быть реализованы за счет скоординированного действия нескольких фрагментов, участвующих в распознавании. В этом случае говорят о политопном сорецепторе (polytopic coreceptor).

Важным компонентом современных исследований в супрамолекулярной химии является изучение самопроцессов (self-processes), таких как самоассоциация (self-assembly), самоорганизация (self-organization), воспроизведение, или репликация (replication), а также создание программируемых супрамолекулярных систем (programmed supramolecular systems).

Усложнение организации супермолекул и супрамолекулярных ансамблей приводит к возникновению более высоких форм молекулярного поведения: кооперативности, аллостерии, регуляции, саморепликации.

Кооперативность свойств химических частиц - это взаимодействие молекулярных или супрамолекулярных частиц, приводящее к появлению новых, не характерных для данных частиц свойств или значительному изменению свойств, характерных для отдельных составных частей.

Саморепликация – повторение процесса удвоения числа одинаковых (реплицируемых) молекул путем копирования их структуры с помощью молекулярного распознавания и самоассоциации.

Содержание

Прикрепленные файлы: 1 файл

супахим.docx

Природа супрамолекулярных взаимодействий 5

Предорганизация и комплементарность:

Ион-ионные взаимодействия 6

Ион-дипольные взаимодействия 9

Диполь-дипольные взаимодействия 9

Водородная связь 10

π - π -Стэкинг-взаимодействия 12

Жидкие кристаллы 19

Согласно терминологии супрамолекулярной химии, компоненты супрамолекулярных ассоциатов принято называть рецептор (ρ) и субстрат (σ), где субстрат — меньший по размеру компонент, вступающий в связь. Термины соединение включения, клатрат и соединение (комплекс) типа гость—хозяин характеризуют соединения, существующие в твёрдом состоянии и относящиеся к твёрдым супрамолекулярным ансамблям.

Селективное связывание определённого субстрата σ и его рецептора ρ с образованием супермолекулы происходит в результате процесса молекулярного распознавания. Если помимо центров связывания рецептор содержит реакционноспособные функциональные группы, он может влиять на химические превращения на связанном с ним субстрате, выступая в качестве супрамолекулярного катализатора. Липофильный, растворимый в мембранах рецептор может выступать в роли носителя, осуществляя транспорт, перенос связанного субстрата. Таким образом, молекулярное распознавание, превращение, перенос — это основные функции супрамолекулярных объектов.

Супрамолекулярные ансамбли обладают вполне определенными структурными, конформационными, термодинамическими, кинетическими и динамическими свойствами, в них могут быть выделены различные типы взаимодействий, различающиеся своей силой, направленностью, зависимостью от расстояний и углов: координационные взаимодействия с ионами металлов, электростатические силы, водородные связи, ван-дер-ваальсовы взаимодействия, донорно-акцепторные взаимодействия и т. д. Сила взаимодействий может варьировать в широком диапазоне, от слабых или умеренных, как при образовании водородных связей, до сильных и очень сильных, как при образовании координационных связей с металлом. Однако в целом межмолекулярные взаимодействия слабее, чем ковалентные связи, так что супрамолекулярные ассоциаты менее стабильны термодинамически, более лабильны кинетически и более гибки динамически, чем молекулы.

Таким образом, супрамолекулярная химия охватывает и позволяет рассмотреть с единых позиций все виды молекулярных ассоциатов, от наименьшего возможного (димер) до наиболее крупных (организованных фаз). При этом необходимо еще раз подчеркнуть, что объекты супрамолекулярной химии обязательно содержат части (подсистемы), не связанные ковалентно.

Один из ключевых разделов супрамолекулярной химии хозяин-гость в ее общем виде относится к стабильности комплекса хозяин—гость в растворе. С одной стороны, область клатратов, или, в более общем смысле, химия включения, относится к хозяевам, часто устойчивым только в твердом (кристаллическом) состоянии, но распадающимся при растворении. В эту категорию попадают газовые гидраты, клатраты мочевины и многие кристаллические сольваты. С другой стороны, молекулы-хозяева для катионов, например краун-эфиры (коранды), криптанды и сферанды, а также хозяева для нейтральных молекул, например карцеранды и криптофаны, эффективно связывают гостя как в твердой фазе, так и в растворе. Следует отметить, что существуют и чисто жидкофазные системы, в частности жидкие кристаллы и жидкие клатраты, не имеющие прямых твердофазных аналогов.

Предорганизация и комплементарность.

Природа супрамолекулярных взаимодействий.

Ион-ионные взаимодействия (100-350 кДж моль-1) .

По силе ионная связь сравнима с ковалентным связыванием (энергия связи 100-350 кДжмоль-1). Типично ионное твердое тело - хлорид натрия, имеющий кубическую решетку, в которой каждый ион натрия окружен шестью анионами хлора (рис. 1.9). Требуется большое воображение, чтобы представить NaCl как супрамолекулярное соединение, но эта простая ионная решетка, действительно,иллюстрирует, каким образом катион натрия способен организовать шесть комплементарных донорных атомов вокруг себя, чтобы максимизировать нековалентные ион-ионные взаимодействия. Заметим, что в растворе решеточная структура этого типа распадается из-за эффектов сольватации с образованием частиц, таких, как лабильный октаэдрический ион Na(H2O)+ _{6 .}

_{Ионная решётка NaCl.}

_{Гораздо более наглядный пример супрамолекулярных ион-ионных взаимодействий — взаимодействие хозяина трис(метилен-1,3,5- диазабициклооктан)-2,4,6- триметилбензола 1.13), несущего заряд 3+, с анионами, например с Fe(CN)|-(рис.1.10)}

_{Ион-дипольные взаимодействия.(50-200 кДж моль-1} ₎

_{Пример ион-дипольного взаимодействия - связывание иона Na+ с такой полярной молекулой, как вода. Связывание этого типа наблюдается как в твердом состоянии, так и в растворе. Супрамолекулярная аналогия легко просматривается в структурах комплексов катионов щелочных металлов с макроциклическими (большое кольцо) простыми эфирами — краун-эфирами, в которых эфирные атомы кислорода играют ту же роль, что и полярные молекулы воды. Неподеленные электронные пары кислорода притягиваются к положительному заряду катиона.}

_{Ион-дипольные взаимодействия включают также координационные связи, которые в случае взаимодействий неполяризуемых катионов и сильных оснований по своей природе в основном электростатические. Координационные (дативные) связи с существенной ковалентной составляющей, как в [Ru(bipy)3K]2+, также часто используют в супрамолекулярных ансамблях.}

_{Диполь-дипольные взаимодействия .(5-50 кДж моль-1)}

_{Взаимная ориентация одного диполя относительно другого может приводить к значительным притягивающим взаимодействиям благодаря согласованию либо двух полюсов соседних молекул (тип I), либо одного диполя с другим (тип II), рис. 1.11. Такое поведение характерно для органических карбонильных соединений в твердом состоянии и, согласно расчетам, предполагается, что энергия взаимодействия по типу II равна 20 кДжмоль-1, что сравнимо с умеренно сильной водородной связью. Однако точка кипения кетонов, например ацетона 56 °С), говорит об относительно слабом диполь-дипольном взаимодействии этого типа в растворе.}

_{Водородная связь (4-120 кДж моль-1).}

_{Значения длин, сил и геометрий водородных связей могут изменяться в огромных пределах. Сильная одинарная водородная связь, приходящаяся на молекулу, может быть достаточной, чтобы обусловить структуру твердого состояния и оказать весомое влияние на растворы и газовую фазу. Более слабая водородная связь играет роль в стабилизации структуры и может быть важна при многоактовом взаимодействии. Общепринято, что в случае водородной связи между нейтральными частицами существует прямая корреляция ее силы (в терминах энергии образования) и кристаллографически определенного расстояния между донором и акцептором водородной связи. Д. Брага с соавторами (D. Braga et al., 1998) показал, что это не обязательно справедливо в случае ионных соединений. При межионных взаимодействиях, например в гидрооксалате калия КНС2О4,расчеты показывают, что водородные взаимодействия между парами анионов НС2О4- являются отталкивающими во всех направлениях, т.е. притягивающее взаимодействие типа О---Н---О отсутствует. Несмотря на это, расстояние О---О чрезвычайно мало, что говорит об очень сильной водородной связи. Это кажущееся противоречие для данной системы и ряда родственных систем объясняется сильным притяжением катионов К+ к анионам НС2О4- , превалирующим над анион-анионным отталкиванием (рис. 1.13). Схожесть с водородной связью в традиционном понимании возникает из-за того, что при взаимной ориентации в системе, когда О—Н-группа направлена к атомам кислорода ближайшего аниона цепи, межанионное отталкивание минимально.}

Реферат: Супрамолекулярная химия

Cупрамолекулярная химия. Предыстория	3
Исследования, заложившие основы супрамолекулярной химии	5
История изучения некоторых типичных объектов супрамолекулярной химии	8
Cовременное состояние и тенденции развития супрамолекулярной химии	10

Проанализировано развитие области науки, называемой супрамолекулярной химией. Даны основные определения и понятия этой дисциплины. В историческом контексте рассмотрены исследования, заложившие основы супрамолекулярной химии. Приведены примеры некоторых ее типичных объектов – клатратов и циклодекстринов. Отмечается, что последние достижения в супрамолекулярной химии и наиболее перспективные области ее использования связаны с процессами самосборки и самоорганизации, которые, в частности, могут быть реализованы в супрамолекулярном синтезе и создании молекулярных и супрамолекулярных устройств .

Cупрамолекулярная химия. Предыстория

Супрамолекулярная химия – одна из самых молодых и в то же время бурно развивающихся областей химии. За 25 – 30 лет своего существования она уже успела пройти ряд важных этапов, но в то же время основные идеи и понятия этой дисциплины еще не являются общеизвестными и общепринятыми. В предлагаемом обзоре мы стремились проследить развитие области науки, называемой супрамолекулярной химией, выявить наиболее удачные определения ее основных задач и важнейших понятий, а также обрисовать современное состояние и перспективы.

Во многих случаях компоненты, образующие супрамолекулярные системы, можно называть (по аналогии с системами, рассматриваемыми в молекулярной биологии) молекулярными рецептором и субстратом, причем последний является меньшим по размеру компонентом, связывания которого и необходимо добиться [2].

Согласно Лену, супрамолекулярную химию можно разбить на две широкие, частично налагающиеся друг на друга области [4]:

– химию супермолекул – четко обозначенных олигомолекулярных частиц, возникающих в результате межмолекулярной ассоциации нескольких компонентов – рецептора и его субстрата (субстратов) и строящихся по принципу молекулярного распознавания;

– химию молекулярных ансамблей – полимолекулярных систем, которые образуются в результате спонтанной ассоциации неопределенного числа компонентов с переходом в специфическую фазу, имеющую более или менее четко обозначенную микроскопическую организацию и зависимые от ее природы характеристики (например, клатраты, мембраны, везикулы, мицеллы).

Таким образом, супрамолекулярная химия охватывает и позволяет рассмотреть с единых позиций все виды молекулярных ассоциатов, от наименьшего возможного (димер) до наиболее крупных (организованных фаз) [6]. При этом необходимо еще раз подчеркнуть, что объекты супрамолекулярной химии обязательно содержат части (подсистемы), не связанные ковалентно.

Переход от молекулярной к супрамолекулярной химии Лен предложил иллюстрировать схемой, представленной на рис. 1 [2].

Основные функции супермолекул: молекулярное распознавание, превращение (катализ) и перенос [7]. Функциональные супермолекулы наряду с организованными полимолекулярными ансамблями и фазами могут быть использованы для создания молекулярных и супрамолекулярных устройств [4].

Исследования, заложившие основы супрамолекулярной химии

Как считает Ж.-М. Лен, эти три понятия – фиксация (связывание), распознавание и координация – заложили фундамент супрамолекулярной химии [6].

Среди подобного рода природных соединений прежде всего следует указать на антибиотик валиномицин. Расшифровка его структуры в 1963 г., в которую большой вклад внесли советские ученые во главе с Ю. А. Овчинниковым [13], вышла далеко за рамки обычного открытия. Этот циклический депсипептид (он построен из остатков амино- и оксикислот, соединенных между собой амидными и сложноэфирными связями) оказался первым среди мембрано-активных комплексонов, или ионофоров. Такие названия отражают способность этих веществ давать комплексные соединения со щелочными катионами в растворах и переносить связанный катион через биологические мембраны. С открытием ионофоров стала реальной возможность целенаправленного регулирования ионных потоков в живых системах. За работы в области мембрано-активных комплексонов Овчинникову с сотрудниками в 1978 г. была присуждена Ленинская премия [14].

В 1966 г. Ж.-М. Лен заинтересовался процессами, происходящими в нервной системе, и задался вопросом: может ли химия внести вклад в изучение этих высших биологических функций [4]? Электрические процессы в нервных клетках основаны на изменениях в распределении ионов калия и натрия в клеточных мембранах. В опубликованных в то время научных работах было показано, что валиномицин может посредничать при переносе иона калия в митохондрии. Это навело Лена на мысль, что подходящие искусственно созданные циклопептиды или их аналоги могут явиться средством изучения распределения катионов в мембране и их переноса через мембрану. Такие свойства проявляли также и другие нейтральные антибиотики энниатиновой и актиновой групп, что объяснялось избирательным образованием комплексов с катионами щелочных металлов [13]. Однако возникла необходимость синтеза молекул химически менее активных, чем циклические пептиды. Важную роль для осуществления такого синтеза сыграло открытие Ч. Педерсена. Краун-эфиры стали рассматриваться как вещества, в которых сочетаются комплексообразующая способность макроциклических антибиотиков и устойчивые функции эфира.

В то же время стало ясно, что соединения, имеющие трехмерную сфероидальную полость, которая целиком охватывает связанный ион, должны образовывать более прочные комплексы, чем макроциклы с плоской формой. Работа над этой проблемой началась в октябре 1967 г., а осенью 1968 г. был получен первый трехмерный аминоэфир, названный Леном криптандом [4] (рис. 2, m=n=1). Сразу же была отмечена его способность прочно связывать ионы калия, и полученному комплексу была приписана криптатная (клеточная) структура. Были синтезированы и другие криптаты. Их строение было подтверждено путем определения кристаллической структуры ряда комплексов [4] (рис. 3).

История изучения некоторых типичных объектов супрамолекулярной химии

В историческом контексте первыми изученными объектами супрамолекулярной химии были соединения включения, названные впоследствии клатратами. Клатраты – соединения, образованные путем включения молекул, называемых гостями, в полости каркаса, состоящего из молекул другого сорта, называемых хозяевами, или в полость одной большой молекулы-хозяина. Часто между гостями и хозяевами нет иных взаимодействий, кроме ван-дер-ваальсовых. Термодинамическая устойчивость таких соединений обеспечивается благоприятной геометрией расположения молекул-гостей в полостях хозяйского каркаса, вследствие чего слабые межмолекулярные взаимодействия приводят к выигрышу энергии по сравнению с энергией составляющих исходных компонентов в свободном состоянии [18]. При этом, как и для обычных химических соединений, соотношения составляющих компонентов могут быть переменными, как в случае клатратов гидрохинона с благородными газами, или строго определенными, как в соединениях мочевины с парафинами и в большинстве клатратных гидратов.

Алесковский В.Б. Химия надмолекулярных соединений

формат pdf
размер 6.37 МБ
добавлен 12 июня 2011 г.

СПб.: Изд-во С. -Петербургского ун-та, 1996. – 256 с. Pdf-файл с OCR-слоем. В монографии обосновывается концепция химии надмолекулярных твердых соединений, развиваются представления о химико-информационном синтезе, позволяющем создавать любые надмолекулярные объекты (как структурированные конструкционные изделия, так и электронные и оптоэлектронные устройства, приборы нового поколения, основанные на квантовых размерных эффектах). Книга предназна.

Алесковский В.Б. Химия надмолекулярных соединений

формат djvu
размер 10.09 МБ
добавлен 16 января 2011 г.

СПб.: Изд-во С. -Петербургского ун-та, 1996. – 256 с. Книга представляет собой фундаментальный научный труд, который посвящен вопросам концепция химии надмолекулярных твердых соединений. Рассмотрена теория о химико-информационном синтезе, что дает возможность сформировать любой надмолекулярный объект. Представлены сведения о структурированных конструкционных изделиях, а также электронных и оптоэлектронных устройствах. Пригодится информация относи.

Вацадзе С.З. Супрамолекулярные подходы к синтезу органических наноструктур

формат pdf
размер 8,52 МБ
добавлен 27 апреля 2012 г.

НИЛ Биологически активных органических соединений, кафедра органической химии, Химический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова. Иллюстрации к лекции, 58 слайдов.

Везенцев А.И. (ред.) Нано- и супрамолекулярная химия в сорбционных и ионообменных процессах

формат pdf
размер 7.58 МБ
добавлен 17 декабря 2010 г.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е. Супрамолекулярная химия

формат pdf
размер 26,21 МБ
добавлен 26 июня 2013 г.

Доронин С.Ю. Реакции конденсации в супрамолекулярных самоорганизующихся средах на основе ионных ПАВ: закономерности, прогнозы, применение в анализе

формат pdf
размер 516.11 КБ
добавлен 14 ноября 2010 г.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук. Саратов-2009. – 39 с. 1. Развиты научные основы применения супрамолекулярных самоорганизующихся сред на основе ионных поверхностно-активных веществ для направленного изменения химико-аналитических свойств аналитов в реакциях конденсации. 2. Предложен подход к управлению аналитическими эффектами в реакциях конденсации посредством концентрационной оптимизации реактантов и.

Зайцев С.Ю. Супрамолекулярные наноразмерные системы на границе раздела фаз. Концепции и перспективы для бионанотехнологий

формат djvu
размер 5.27 МБ
добавлен 08 апреля 2011 г.

Москва, ЛЕНАНД, 2010. - 202 с. В монографии рассмотрены некоторые проблемы создания и исследования "супрамолекул" и мембранных систем, структуры мономеров и полимеров, процессов иммобилизации биологически активных соединений (БАС) в моно- и мультимолекулярных слоях мономеров с получением функциональных ультратонких ориентированных мембран, супрамолекулярных наноразмерных систем для транспорта БАС; а также проблемы биотехнологий в медицинской диаг.

Зайцев С.Ю. Супрамолекулярные наноразмерные системы на границе раздела фаз. Концепции и перспективы для бионанотехнологий

формат pdf
размер 17.39 МБ
добавлен 04 апреля 2011 г.

Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия: Концепции и перспективы

формат djvu
размер 6.35 МБ
добавлен 11 сентября 2009 г.

Издательство: Наука, Новосибирск, 1998, 334 стр. Перевод монографии, написанной основателем супрамолекулярной химии выдающимся ученым лауреатом Нобелевской премии Ж. -М. Леном. Книга представляет интерес для химиков всех специальностей, биохимиков и молекулярных биологов, для научных сотрудников, преподавателей и студентов университетов и химических вузов. От молекулярной к супрамолекулярной химии. Понятия и язык супрамолекулярной химии. Молекул.

Нано - и супрамолекулярная химия в сорбционных и ионообменных процессах. Материалы Всерос. конф. с элементами научной школы для молодежи (Белгород, 14-17 сентября 2010 года)

формат pdf
размер 6,85 МБ
добавлен 20 апреля 2012 г.

Основы координационной и супрамолекулярной химии. Презентации к лекциям по спецкурсу для студентов и аспирантов, специализирующихся в области координационной и супрамолекулярной химии

формат pdf
размер 21,25 МБ
добавлен 16 апреля 2012 г.

Порозова С.Е. Введение в супрамолекулярную химию

формат pdf
размер 52.7 МБ
добавлен 16 октября 2016 г.

Степанов А.С., Янилкин В.В., Мустафина А.Р. и др. Обратимое электрохимическое рН-переключение люминесценции в системе n-сульфонатотиакаликс[4]арен-тербий(3+)

формат pdf
размер 312,11 КБ
добавлен 05 мая 2016 г.

Известия Академии наук. Серия химическая. – 2010. № 8. – С. 1502-1505. Система хинон—гидрохинон использована в качестве обратимого электрохимического рН-переключателя люминесценции в комплексе п-сульфонатотиакаликс[4]арен–тербий(3+) в водной среде.

Стид Дж. В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. Том 1

формат pdf
размер 11,20 МБ
добавлен 20 марта 2016 г.

Стид Дж. В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. Том 1

формат djvu
размер 9.47 МБ
добавлен 01 июня 2009 г.

Стид Дж. В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. Том 2

формат pdf
размер 11,10 МБ
добавлен 24 марта 2016 г.

Стид Дж. В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. Том 2

формат djvu
размер 10.1 МБ
добавлен 01 июня 2009 г.

Супрамолекулярні системи. Самоорганізація

формат ppt
размер 1,85 МБ
добавлен 01 ноября 2014 г.

Марченко Т. О. Презентація із численними прикладами, що розкривають суть понять "самоорганізація" та "супрамолекулярна хімія" КНУ ім. Шевченка, курс, вибрані розділи неорганічної хімії, Пономарьова В.В., 2013 р., 17 слайдів

Супрамолекулярная химия: концепции и перспективы

формат pdf
размер 7,97 МБ
добавлен 20 февраля 2016 г.

Химический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, дхн Вацадзе С. З., 65 слайдов Дисциплина "Супрамолекулярная химия". Схема перехода от молекулярной химии к супрамолекулярной химии; Уровни организации материи; Супрамолекулярная химия как наука; Супермолекулы и супрамолекулярные ансамбли; Супрамолекулярные синтоны; Супрамолекулярные тектоны; Водородная связь; Супрамолекулярные полимеры. Общие положения; Супрамолекулярные гели; Супрамолекулярн.

Супрамолекулярные сенсорные устройства: получение и применение

формат doc
размер 4,61 МБ
добавлен 19 сентября 2014 г.

Выходные данные неизвестны, 35 с. В работе исследуются принципы работы и конструирования биосенсоров, а также их разновидности и возможности использования в различных областях. Также рассмотрены структурно интегрируемые системы полых световодов, сенсорные устройства на их основе и сенсорные свойства структур на основе однослойных углеродных нанотрубок. Описаны возможности использования метода ГПП — полимеризации из газовой фазы на поверхности для.

Федорова О.А. Супрамолекулярная химия

формат pdf
размер 11,38 МБ
добавлен 21 декабря 2013 г.

Москва: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2010. — 204 с. Учебное пособие посвящено рассмотрению принципов построения супрамолекулярных ансамблей из органических молекул и гибридных органо-неорганических комплексов. Рассматриваются методы синтеза основных классов органических соединений (краун-эфиры, каликсарены, порфирины, циклодекстрины), являющихся базовыми элементами в супрамолекулярных системах, а также типы супрамолекулярных соединений и принципы и.

Федорова О.А. Супрамолекулярная химия

формат doc
размер 38,49 МБ
добавлен 23 марта 2012 г.

М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2010. – 204 с. Учебное пособие посвящено рассмотрению принципов построения супрамолекулярных ансамблей из органических молекул и гибридных органо-неорганических комплексов. Рассматриваются методы синтеза основных классов органических соединений (краун-эфиры, каликсарены, порфирины, циклодекстрины), являющихся базовыми элементами в супрамолекулярных системах, а также типы супрамолекулярных соединений и принципы их по.

D'Souza F., Kadish K.M. (Eds.) Handbook of Carbon Nano Materials, Volume 1: Syntheses and Supramolecular Systems

формат pdf
размер 10.24 МБ
добавлен 11 октября 2011 г.

World Scientific Publishing Co., 2011, 457 pages A hands on reference guide for scientists working in the fields of chemistry, physics, materials science, polymer science, solid-state physics, devices, nanotechnology or supramolecular science of carbon nanomaterials. In-depth and comprehensive coverage of topics combined with the perspectives for future research by the contributing authors. An invaluable reference source essential for both beg.

Dodziuk H. Introduction to supramolecular chemistry

формат djvu
размер 7.4 МБ
добавлен 04 января 2011 г.

Print 2002 Kluwer Academic Publishers Dordrecht Supramolecular chemistry emerged only a few decades ago but it is developing rapidly despite the lack of a precise definition of this domain. Interacting with chemistry, physics, biology, and technology it is gaining its strength from fruitful collaborations of researchers representing these diverse fields. It promises, on the one hand, a better understanding of processes in living organisms on the.

Jonathan W. Steed, David R. Turner, Karl Wallace. Core Concepts in Supramolecular Chemistry and Nanochemistry

формат pdf
размер 3.99 МБ
добавлен 16 сентября 2011 г.

Wiley 2007. - 320 р. Core Concepts in Supramolecular Chemistry and Nanochemistry clearly outlines the fundamentals that underlie supramolecular chemistry and nanochemistry and takes an umbrella view of the whole area. This concise textbook traces the fascinating modern practice of the chemistry of the non-covalent bond from its fundamental origins through to it expression in the emergence of nanochemistry. Fusing synthetic materials and supramole.

Peter J. Cragg. A Practical Guide to Supramolecular Chemistry

формат pdf
размер 12.77 МБ
добавлен 06 апреля 2011 г.

John Wiley & Sons, Ltd. 2005. ISBN: 0-470-86653-5 Linear components for supramolecular networks Cyclic synthons Molecular baskets, chalices and cages Supramolecular assembly Supramolecular phenomena Integrated undergraduate projects Reagents and solvents

Weber E. (ed.) Supramolecular Chemistry I - Directed Synthesis and Molecular Recognition

формат pdf
размер 13.99 МБ
добавлен 17 марта 2011 г.

Springer-Verlag. 1993. 328 p. Substrate-Directed Synthesis: The Rapid Assembly of Novel Macropolycyclic Structures via Stereoregular Dieis-Alder Oligomerizations Rigid Molecular Tweezers as Hosts for the Complexation of Neutral Guests Cyclotriveratrylenes and Cryptophanes: Their Synthesis and Applications to Host-Guest Chemistry and to the Design of New Materials From Classical Chirality to Topologically Chiral Catenands and Knots Recognitory Col.

Читайте также: